Polska badaczka sprawdza, czy bisfenol A ma negatywny wpływ na komórki jajowe i rozwój zarodka

Bisfenol A (BPA), stosowany m.in. w produkcji opakowań na żywność, może negatywnie wpływać na płodność – wynika z badań na zwierzętach. Mechanizmy odpowiedzialne za jego wpływ na żeńskie komórki rozrodcze bada obecnie dr hab. Anna Ajduk z Uniwersytetu Warszawskiego.

Badaczka otrzymała na to grant Narodowego Centrum Nauki.

Jak przypomina dr hab. Anna Ajduk, prof. uczelni, z Zakładu Embriologii Uniwersytetu Warszawskiego, bisfenol A jest związkiem organicznym, który ma szerokie zastosowanie w produkcji różnych tworzyw sztucznych.

– Ze względu na swoją transparentność, lekkość oraz odporność na uszkodzenia bisfenol A stosowany jest w wielu przedmiotach codziennego użytku, np. plastikowych pojemnikach do przechowywania żywności, plastikowych zabawkach dla dzieci, metalowych puszkach – powleka się ich wewnętrzną powierzchnię. Wchodzi także w skład kosmetyków i wypełnień dentystycznych – wymienia badaczka.

Masowa produkcja tego związku przyczyniła się do jego rozprzestrzenienia w środowisku. – BPA może się uwalniać pod wpływem zmian pH i temperatury z materiałów, do produkcji których go użyto, i migrować do żywności, powietrza, skóry, śliny czy krwi – opisuje dr Ajduk. Związek ten przenika do organizmu człowieka przede wszystkim wraz z żywnością.

Ponieważ należy on do tzw. ksenoestrogenów, związków syntetycznych o działaniu podobnym do estrogenu, może zakłócać funkcjonowanie organizmów zwierząt i ludzi, w tym działanie układu rozrodczego.

Wpływ BPA na funkcje rozrodcze i płodność bada się przede wszystkim na modelach zwierzęcych. Z badań wynika, że związek ten może niekorzystnie modyfikować funkcjonowanie gonad, obniżać jakość komórek rozrodczych, a nawet utrudniać prawidłowy rozwój płodu. Wnioski z badań prowadzonych na ludziach nie są już jednoznaczne, niektóre badania wskazują na korelację między zwiększonym stężeniem BPA w organizmie a zmniejszoną płodnością, inne nie.

– Dla mnie, jako biologa, wydaje się jednak wielce prawdopodobne, że związek o charakterze estrogenu, jednego z głównych hormonów płciowych, może wpływać np. na proces tworzenia się i funkcjonowanie komórek rozrodczych. Dlatego też postanowiłam bliżej temu się przyjrzeć – mówi prof. Ajduk.

Wspomina, że od lat interesuje ją sposób, w jaki komórki jajowe reagują na zapłodnienie – dochodzi w nich wówczas do trwających kilka godzin oscylacyjnych zmian w stężeniu jonów wapniowych. Zmiany te są kluczowe dla inicjacji rozwoju zarodka.

– Skupiłam się w swoich badaniach na wpływie BPA na zdolność komórek jajowych do wytwarzania tych właśnie wapniowych oscylacji – wyjaśnia biolog.

Już wcześniej, wraz z mgr Magdaleną Najechalską, badaczka wykazała, że BPA w stężeniu podobnym do tego, jakie wykrywa się w płynie pęcherzyków jajnikowych (naturalnie otaczającym komórki jajowe w jajniku), powoduje znaczące zmiany we wzorze oscylacji jonów wapnia generowanych w komórkach jajowych w czasie zapłodnienia. Badania te były tematem pracy magisterskiej Magdaleny Najechalskiej.

Jak tłumaczy prof. Ajduk, oscylacje wapniowe są niezwykle ważne dla inicjacji rozwoju zarodkowego. Wyzwalają w zapłodnionej komórce jajowej wiele procesów warunkujących jej prawidłową przemianę w zarodek – pozwalają na ukończenie podziału mejotycznego i zapoczątkowanie podziałów mitotycznych zarodka, inicjują powstanie bloku przeciwko polispermii (wnikaniu do komórki jajowej więcej niż jednego plemnika – PAP), regulują funkcjonowanie mitochondriów w czasie zapłodnienia i ekspresję genów w zarodku.

Badaczki uzyskały też pewne dane nakierowujące na możliwy molekularny mechanizm działania BPA.

– To właśnie te wyniki spowodowały, że uznałam dalsze badania nad BPA za ważne z punktu widzenia leczenia niepłodności i bardzo interesujące dla biologa – podkreśla prof. Ajduk.

W badaniach, na które przyznano grant NCN, wykorzystane zostaną komórki jajowe myszy. – Mysz jest sprawdzonym modelem w badaniach dotyczących biologii rozwoju i rozrodu ssaków. Komórki jajowe człowieka są materiałem znacznie trudniej dostępnym i wielu doświadczeń nie można na nich wykonać ze względu na istniejące w Polsce regulacje prawne – wyjaśnia biolog.

BPA będzie podawany bądź w warunkach in vitro – jako dodatek do pożywki hodowlanej, w której trzymane będą komórki jajowe, bądź in vivo – doustnie myszom. Badaczki wykorzystają stężenia BPA zbliżone zarówno do tych wykrywanych w płynie z pęcherzyków jajnikowych (doświadczenia w układzie in vitro), jak i do tych, które są średnią dawką dzienną związku przyjmowaną przez człowieka w przeliczeniu na masę ciała (doświadczenia w układzie in vivo). W pracach wykorzystane zostanie szerokie spektrum technik biologii molekularnej i komórkowej.

– Z badań wstępnych wiemy, że BPA rzeczywiście zmienia wzór oscylacji wapniowych generowanych w komórkach jajowych w czasie zapłodnienia. W ten sposób związek ten może zaburzyć lub nawet uniemożliwić rozwój zarodka, a tym samym negatywnie wpływać na płodność. Chcemy to sprawdzić. Zbadamy też, poprzez jakie receptory i enzymy BPA oddziałuje na komórki jajowe – zapowiada prof. Anna Ajduk.

Jej zdaniem dzięki lepszemu zrozumieniu tych mechanizmów można by w przyszłości zapobiegać negatywnemu wpływowi BPA na komórki jajowe i na płodność.